УДК 622.012.2
Гольберт А.Е., главный механик горно-капитального управления
ОАО «Трест «Шахтоспецстрой», горный инженер-электромеханик
К проекту электроснабжения рудника строящегося Петриковского ГОКа*
Аннотация
Предлагается концепция гибких проектных решений электроснабжения рудников, обладающих большим потенциалом развития, позволяющих в будущем осваивать новейшие технологии.
Реферат
Если сравнивать условия добычи калийных солей с условиями в газовых угольных шахтах, то следует отметить, что первые являются менее опасными и с точки зрения применения передовых технологий - более благоприятными для их внедрения. Система электроснабжения как пример обозначенного подхода рассматривается в настоящей работе.
Перспектива ОАО «Беларуськалий» и сырьевой базы РБ в целом во многом связана с Петриковским месторождением калийной соли, строительством и последующей эксплуатацией Петриковского горно-обогатительного комбината (ГОКа).
Прогнозные запасы Петриковского месторождения до глубины залегания пластов 1200 метров составляют 2200 млн тонн. Расчетный (по существующим прогнозам) срок добычи полезного ископаемого этого месторождения с учетом времени, отведенного на строительство рудника и выхода его на проектную мощность, составляет примерно сто лет. Глубина скипового и клетевого стволов - соответственно 800 и 725 метров. Глубина третьего ствола, строительство которого намечено на перспективу более отдаленную (на период нормальной эксплуатации месторождения), пока неизвестна, но весьма вероятно, что этот ствол и выработки околоствольного двора будут заложены на глубине более 800 метров.
Все вышесказанное дает представление о масштабности перспективного строительства по освоению залежей Петриковского месторождения. Между тем внешнее электроснабжение ГОКа предусматривает (проектируется) строительство главной понизительной подстанции (ГПП) с установкой трансформаторов на напряжение 330/6(10) кВ. Кроме того, из существующих сегодня анонсов на эту тему выясняется, что другие технические решения нового проекта во многом будут близкими к уже реализованным на рудниках ОАО «Беларуськалий». Начало строительства предприятий ОАО «Беларуськалий» относится к шестидесятым годам минувшего века. Нужно отметить, что при всей консервативности горно-добычной отрасли основные проектные технические решения здесь не могут (не должны) оставаться неизменными сто и более лет... Сегодня мы должны закладывать гибкие проектные решения, обладающие большим потенциалом развития, которые позволят нам в будущем осваивать новейшие технологии, более того - некоторые из них еще неизвестны.
Таким образом, предметом нашего внимания будет упомянутое выше электроснабжение Петриковского ГОКа и, в частности, его рудника. Целью предложенных ниже технических решений является потенциальное повышение эффективности электроснабжения подземных сетей рудника, т.е. увеличение энерговооруженности горных машин и комплексов за счет радикального снижения потерь и повышения показателей качества электроэнергии.
Итак, считаем, что верным проектным решением есть применение системы так называемого глубокого ввода** напряжением 35 кВ. Речь идет об использовании в подземных условиях сетей напряжением 35 кВ с изолированной нейтралью трансформатора. На центральную подземную подстанцию (ЦПП) должны приходить вводные кабели напряжением не 6, а 35 кВ. Распределение высоковольтной электроэнергии в ЦПП по направлениям, участкам и т. д. также должно осуществляться напряжением 35 кВ. С этой целью уже сегодня должны разрабатываться высоковольтные выключатели (ячейки) на 35 кВ, трансформаторные подстанции 35/6(10) кВ и 35/0,66(1,14) кВ и некоторое др. оборудование в рудничном исполнении. Мощность передвижных трансформаторных подстанций, разумеется, должна быть разной, но в среднем значительно выше мощности существующих, т. к. энерговооруженность перспективных добычных и проходческих комплексов потребует этого. Сегодня проектирование и конструирование такой техники не составляет больших проблем, поскольку в других промышленных сферах существуют весьма надежные аналоги.
Известно, что передача электроэнергии высоковольтными кабельными линиями на относительно большие расстояния (в нашем случае, ее распределение в шахте) представляет некоторые трудности, связанные с компенсацией емкостных утечек тока на землю, а мощность дугогасящих реакторов, предназначенных для этой цели, зависит от величины напряжения и протяженности таких линий. Подобные «устройства защиты кабелей» существуют и эксплуатируются, они не лишены недостатков, однако известны модели, имеющие удовлетворительный уровень надежности. Кроме того, особый интерес представляет создание аппарата непрерывного контроля изоляции для подземных сетей с изолированной нейтралью трансформаторов напряжением 35 кВ. Исследования в этом направлении ведутся. В работе /1/, например, наряду с прочим, представлено теоретическое обоснование селективного способа автоматического непрерывного контроля параметров изоляции электрических сетей напряжением 35 кВ, основанного на наложении на сеть би-частотных оперативных синусоидальных сигналов непромышленной частоты и принципа защитного заземления поврежденной фазы при замыканиях на землю. Создание такого аппарата, имеющего достаточный уровень надежности, на практике необходимо всячески стимулировать. Разумеется, применение названного устройства в условиях рудников по добыче калийных солей должно быть отложено на время, необходимое для его создания и испытания.
Если сравнивать условия добычи калийных солей с условиями в газовых угольных шахтах, то следует отметить, что первые являются менее опасными и с точки зрения применения передовых технологий - более благоприятными для их внедрения.
Между тем нередко наблюдаем «обратную тенденцию»: когда предназначенные для газовых угольных шахт консервативные принципы построения схем электроснабжения и дорогостоящее взрывозащищенное электрооборудование применяются в рудниках по добыче калийной соли. И далеко не всегда такие решения являются достаточно обоснованными...
Литература
1. Применение напряжения 35 кВ для систем электроснабжения подземных электроприемников глубоких энергоемких шахт / Ф. П. Шкрабец, А. В. Остапчук // Науковий вісник Національного гірничого університету . - 2013. - № 1. - С. 83-90.
_____________
* Статья опубликована в "Горном журнале Казахстана", № 10, 2015г.
http://minmag.mining.kz/images/golibert-1510
** Глубокий ввод - система электроснабжения потребителя от электрической сети высшего класса напряжения, характеризуемая наименьшим числом ступеней трансформации, включающая питающие линии и понижающую подстанцию, обеспечивающую передачу значительной мощности в глубь территории крупного города или крупного промышленного предприятия (Источник: ГОСТ 24291-90 ("Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения"))
_______________
Рецензия
Добрый день.
Заинтересовала ваша публикация, очень приятно что нащи разработки интересны зарубежем.
Александр Остапчук 17.02.2017 17:05
_______________
От редакции "Горного журнала"
Горный Журнал
9 июня 2016, 14:00
Здравствуйте, Артур Ефимович!
Высылаю Вам отзыв на Вашу статью.
С уважением,
редактор "Горного журнала"
Анастасия Тюменцева (Соколова)
Заключение
рецензента на статью Гольберта А.Е.
«К проекту электроснабжения рудника строящегося Петриковского ГОК»
Рецензируемая статья посвящена вопросам, возникающим при проектировании системы электроснабжения рудника строящегося Петриковского ГОК. В статье предлагается применение « глубокого ввода» напряжением 35 кВ, что имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными системами электроснабжения. С этой точки зрения тема статьи несомненно является актуальной и имеет практический интерес.
Вместе с тем статья имеет ряд замечаний как по оформлению, так и по содержанию.
Замечания по оформлению:
-- отсутствуют ключевые слова;
-- реферат не отражает содержание статьи;
-- отсутствуют выводы;
-- необходимо добавить литературу, близкую по тематике к содержанию статьи.
Замечания по содержанию:
1.Отсутствует обоснование решения о применении «глубокого ввода» напряжением 35 кВ для рассматриваемого рудника. Не раскрыты преимущества именно этого решения.
2. Принципы электроснабжения угольных шахт надо изложить в начале статьи, чтобы сравнить условия электроснабжения Петриковского ГОК и угольных шахт. После этого сделать вывод о возможности применения «глубокого ввода» напряжением 35 кВ. Далее перейти к рассмотрению особенностей «глубокого ввода» на данном ГОК.
3. Из статьи следует, что применение «глубокого ввода» потребует новых решений, которые пока отсутствуют (в первую очередь устройства защиты кабелей). Есть только упоминания об имеющихся исследованиях. Это вызывает сомнения в необходимости применения «глубокого ввода».
4. В статье надо чётко указать проблемы, возникающие при « глубоком вводе», в том числе при выборе высоковольтного оборудования, и указать пути их решения.
5. Простое изложение мероприятий обесценивает содержание статьи. Её надо доработать с точки зрения выгод, которые получит предприятие в результате такого решения.
Данная работа представляет интерес для работников предприятий минерально-сырьевого комплекса, занимающихся проектированием и эксплуатацией систем электроснабжения. Но в указанном виде статья не может быть опубликована. Однако после переработки и положительной рецензии данную статью целесообразно опубликовать в «Горном журнале».